简单的逻辑电路ppt课件.ppt
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1、 一、数字化的现代生活一、数字化的现代生活这些电子产品都是伴随数字技术的发展而出现的,还有这些电子产品都是伴随数字技术的发展而出现的,还有信息高速公路,电脑多媒体,移动电话系统等也都运用信息高速公路,电脑多媒体,移动电话系统等也都运用到数字技术,为什么称之为数字技术呢?让我们先来看到数字技术,为什么称之为数字技术呢?让我们先来看一下这样两类电信号一下这样两类电信号。二、两种不同的信号二、两种不同的信号0 0u ut t模拟信号模拟信号:电压信号随时间是连续变化的,我们把它叫做模:电压信号随时间是连续变化的,我们把它叫做模拟信号。(如音频电信号)拟信号。(如音频电信号)数字信号数字信号:电压信号
2、不连续变化的信号,叫数字信号:电压信号不连续变化的信号,叫数字信号这两种信号有什么不一样?这两种信号有什么不一样? 模拟信号模拟信号处理模拟信号的电路叫做处理模拟信号的电路叫做模拟电路模拟电路处理数字信号的电路叫做处理数字信号的电路叫做数字电路数字电路数字信号数字信号u ut00 011 11 10 00 0 01 10 0 0方波是属于?信号方波是属于?信号书数字信号它具有较强的抗干扰能力;处理起来方便;是计算机工数字信号它具有较强的抗干扰能力;处理起来方便;是计算机工作的基础,能更大范围传送信息;高速度、高保密、高保真等作的基础,能更大范围传送信息;高速度、高保密、高保真等优优点点数字化的
3、引入:数字化的引入:在我们的生活中有许多对立的状态,比如电路的在我们的生活中有许多对立的状态,比如电路的“通通”与与“断断”,开关的,开关的“闭合闭合”与与”断开断开”,灯泡的灯泡的“亮亮”与与“灭灭”,电势的电势的“高高”与与“低低”等,我们不妨规定其中一个为等,我们不妨规定其中一个为1状态,另状态,另一个为一个为0状态那么这两个对立的状态就数字化了。状态那么这两个对立的状态就数字化了。例:例:规定某个电路的规定某个电路的“通通”为为1状态,状态,“断断“为为0状态,该电路状态,该电路的的”通通”和和“断断”这两种状态就数字化了,这两种状态就数字化了,高电势(高电势(5v)为)为1状态,低电
4、势为状态,低电势为0状态,可以分别用数字状态,可以分别用数字“”和和“”来表示,这样我们就可以用来表示,这样我们就可以用“”和和“”组成的一组成的一串数字来表示这个电信号了,所以这类信号被称为数字信号。串数字来表示这个电信号了,所以这类信号被称为数字信号。 u ut00 011 11 10 00 0 01 10 0 0三、三、逻辑电路:逻辑电路:数字电路的基本单元是逻辑电路数字电路的基本单元是逻辑电路逻辑电路得名逻辑电路得名逻辑电路中最基本的电路叫逻辑电路中最基本的电路叫“门门”电路电路最基本的逻辑电路有最基本的逻辑电路有“与与”门、门、“或或”门、和门、和“非非”门门门电路在工作时输入、输出
5、端的电势通常只有两种状态:一种门电路在工作时输入、输出端的电势通常只有两种状态:一种为高电势(比如为高电势(比如5v),另一种为低电势(比如),另一种为低电势(比如0v),电路工作),电路工作好像处在一种好像处在一种“是是”和和“非非”的判断之中,因此叫做逻辑电路的判断之中,因此叫做逻辑电路三、简单逻辑电路三、简单逻辑电路 (一)(一)“与与”门门演示实验:探究灯泡的亮、灭与开关断和合的关系。演示实验:探究灯泡的亮、灭与开关断和合的关系。S S1 1S S2 2L L开关开关S S1 1开关开关S S2 2灯泡灯泡L L断断断断断断合合合合断断合合合合开关开关S S1 1开关开关S S2 2灯
6、泡灯泡L L真值表:罗列各种控制条件真值表:罗列各种控制条件(输入)(输入)和控制结果和控制结果(输出)(输出)的表格的表格。如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生,我们把这种关系叫做生,我们把这种关系叫做“与与”逻辑关系,具有与逻逻辑关系,具有与逻辑关系的电路称为辑关系的电路称为“与与”门电路。门电路。“与与”门的真值表门的真值表输入输入输出输出A AB BZ Z0 00 00 00 01 10 01 10 00 01 11 11 1Z ZA AB B& &灭灭灭灭灭灭亮亮规定闭合为规定闭合为“1”,断开,断开“0”,灯亮,灯亮“1”,灯灭
7、,灯灭“0”000000111110S1和和S2是控制条件,是控制条件,L是控制结果是控制结果“与与”门逻辑示意图门逻辑示意图逻辑式逻辑式:Z=ABZ ZA AB B& &0V0V0VABZ下图中用电信号的方式标出了下图中用电信号的方式标出了“与与”门输入门输入端端A、B上的输入情况,请画出输出端上的输入情况,请画出输出端Z的电的电信号信号&下图是用一个逻辑电路和按钮开关、光敏电阻、蜂鸣器等元件下图是用一个逻辑电路和按钮开关、光敏电阻、蜂鸣器等元件组成的一个简单防盗报警器的电路图。该报警器的功能是:当组成的一个简单防盗报警器的电路图。该报警器的功能是:当放在保险箱前地板上的按钮开关放在保险箱前
8、地板上的按钮开关S被脚踩下而闭合被脚踩下而闭合同时同时安装在保安装在保险箱里的光敏电阻险箱里的光敏电阻R0被手电筒照射时,蜂鸣器就会发出鸣叫声。被手电筒照射时,蜂鸣器就会发出鸣叫声。试回答该报警器是用哪一种门电路,试回答该报警器是用哪一种门电路,并在电路的虚框内画出该门电路符号,并在电路的虚框内画出该门电路符号,R2与与R0的大小关系如何?的大小关系如何?R1SR2R0+5V0VABZR0在受光照时电阻应远小于在受光照时电阻应远小于R2R0在未受光照时电阻应远大于在未受光照时电阻应远大于R2输入输入输出输出A AB BZ Z010000001111报警器使用报警器使用“与与”门的真值门的真值表
9、表&S S1 1S S2 2L LABZ如图(如图(a)所示是一个模拟)所示是一个模拟逻辑关系的电路,请利用与之相逻辑关系的电路,请利用与之相对应的门电路实现相同的功能,并完成(对应的门电路实现相同的功能,并完成(b)虚线框内的电路。)虚线框内的电路。(a)R1S1R2+5V0VS2L L(b)只要有一个条件得到满足,某事件就会发生,这种关系叫做只要有一个条件得到满足,某事件就会发生,这种关系叫做“或或”逻辑关系。具有逻辑关系。具有“或或”逻辑关系的电路叫做逻辑关系的电路叫做“或或”门。门。开关开关S S1 1开关开关S S2 2灯泡灯泡L L断断断断断断合合合合断断合合合合灭灭亮亮亮亮亮亮“
10、或或”门的真值表门的真值表输入输入输出输出A AB BZ Z0 00 00 00 01 11 11 10 01 11 11 11 111Z ZA AB B逻辑式逻辑式:Z=A+BS S1 1S S2 2L L“或或”门逻辑示意图门逻辑示意图(二)(二)“或或”门门11Z ZA AB B0v0v0v下图中用电信号的方式标出了下图中用电信号的方式标出了“或或”门输入端门输入端A、B上的输入情况,请画出输出端上的输入情况,请画出输出端Z输出的电输出的电信号。信号。1ABZ如图(如图(a)所示是一个模拟)所示是一个模拟逻辑关系的电路,请利用与之相逻辑关系的电路,请利用与之相对应的门电路实现相同的功能,
11、并完成(对应的门电路实现相同的功能,并完成(b)虚线框内的电路。)虚线框内的电路。(a)R1S1R2+5V0VS2L L(b)S S1 1S S2 2L L“非非”门的真值表门的真值表输入输入输出输出A AZ Z0 01 11 10 0输出状态与输入状态相反的逻辑关系,叫做“非”逻辑关系,具有“非”逻辑关系的电路叫“非”门1 1A AZ ZS S2 2L L开关开关S S灯泡灯泡L L断断合合灭灭亮亮逻辑式逻辑式:Z=A(三)(三)“非非”门门下图中用电信号的方式标出了下图中用电信号的方式标出了“非非”门输入端门输入端A上的输入情上的输入情况,请画出输出端况,请画出输出端Z输出的电信号。输出的
12、电信号。0v0v1 1 A AZ Z 门的真值表门的真值表输入输入输出输出A AB BZ Z00011111110011R1S2R2+5V0 0 VABZS1R下图是一个应用某种逻辑电路制作的简单车门报警电路图。下图是一个应用某种逻辑电路制作的简单车门报警电路图。图中的两个按钮开关分别装在汽车的两道门上。只要其中任图中的两个按钮开关分别装在汽车的两道门上。只要其中任何一个开关处于开路状态(即输入为逻辑何一个开关处于开路状态(即输入为逻辑1),那么输出也是),那么输出也是逻辑逻辑1,发光二极管(报警灯)就发光。请你根据报警要求,发光二极管(报警灯)就发光。请你根据报警要求,在电路图的虚线框内画出
13、门电路的符号,并完成该门电路的在电路图的虚线框内画出门电路的符号,并完成该门电路的真值表。真值表。“或或” 门的真值表门的真值表输入输入输出输出A AB BZ Z111000111100ABZ例:例:如图标出了门电路输入和输出的电压信号波形图,请根如图标出了门电路输入和输出的电压信号波形图,请根据波形图完成真值表,真值表中的逻辑电路判断是通过据波形图完成真值表,真值表中的逻辑电路判断是通过门电路来实现的。门电路来实现的。“或或” 复合门电路复合门电路1.与非门与非门1ABYA逻辑符号逻辑符号ABY真值表真值表 A B Y输入输入 输出输出0 010 111 011 1 0 复合门电路复合门电路
14、2.或非门或非门AB1F11ABY逻辑符号逻辑符号真值表真值表 A B Y输入输入 输出输出0 010 101 001 1 0 例:例:如图所示,由如图所示,由“非非”门构成的一个简单光控制门构成的一个简单光控制电路,其中电路,其中R/为光敏电阻,光照时电阻变小,为光敏电阻,光照时电阻变小,R为定为定值电阻,值电阻,L为小灯泡,其工作原理是,当光敏电阻受为小灯泡,其工作原理是,当光敏电阻受光照时,小灯光照时,小灯L(填(填“亮亮”或或“灭灭”),此时输),此时输入电势为入电势为(高或低)(高或低)R+5VR/1L L四、:四、:下图所示的电路图是一个应用下图所示的电路图是一个应用“非非”门构成
15、一个简易火警报警器电门构成一个简易火警报警器电路。路。R是可变电阻,是可变电阻,R是一个热敏电阻(当温度较低时,热敏电阻是一个热敏电阻(当温度较低时,热敏电阻的电阻值很大,即的电阻值很大,即R远大于远大于R;而当火警发生时,热敏电阻的电阻;而当火警发生时,热敏电阻的电阻值就会降低,从而远小于电阻值就会降低,从而远小于电阻R的阻值),的阻值),L是一个蜂鸣器,是一个蜂鸣器,G是一是一个个“非非”门。请分析说明其工作原理门。请分析说明其工作原理 。&下图是用一个逻辑电路和按钮开关、光敏电阻、蜂鸣器等元件下图是用一个逻辑电路和按钮开关、光敏电阻、蜂鸣器等元件组成的一个简单防盗报警器的电路图。该报警器
16、的功能是:当组成的一个简单防盗报警器的电路图。该报警器的功能是:当放在保险箱前地板上的按钮开关放在保险箱前地板上的按钮开关S被脚踩下而闭合被脚踩下而闭合同时同时安装在保安装在保险箱里的光敏电阻险箱里的光敏电阻R0被手电筒照射时,蜂鸣器就会发出鸣叫声。被手电筒照射时,蜂鸣器就会发出鸣叫声。试回答该报警器是用哪一种门电路,试回答该报警器是用哪一种门电路,并在电路的虚框内画出该门电路符号,并在电路的虚框内画出该门电路符号,R2与与R0的大小关系如何?的大小关系如何?R1SR2R0+5V0VABZR0在受光照时电阻应远小于在受光照时电阻应远小于R2R0在未受光照时电阻应远大于在未受光照时电阻应远大于R
17、2输入输入输出输出A AB BZ Z010000001111报警器使用报警器使用“与与”门的真值门的真值表表 门的真值表门的真值表输入输入输出输出A AB BZ Z00011111110011R1S2R2+5V0 0 VABZS1R下图是一个应用某种逻辑电路制作的简单车门报警电路图。下图是一个应用某种逻辑电路制作的简单车门报警电路图。图中的两个按钮开关分别装在汽车的两道门上。只要其中任图中的两个按钮开关分别装在汽车的两道门上。只要其中任何一个开关处于开路状态(即输入为逻辑何一个开关处于开路状态(即输入为逻辑1),那么输出也是),那么输出也是逻辑逻辑1,发光二极管(报警灯)就发光。请你根据报警要
18、求,发光二极管(报警灯)就发光。请你根据报警要求,在电路图的虚线框内画出门电路的符号,并完成该门电路的在电路图的虚线框内画出门电路的符号,并完成该门电路的真值表。真值表。“或或” 例:例:如图所示,如图所示,V是一个发光二极管,在是一个发光二极管,在ab两端加上一定两端加上一定电压,且电压,且a为高电势时,发光二极管会发光,关于电路的为高电势时,发光二极管会发光,关于电路的控制过程下列说法正确的是:控制过程下列说法正确的是:(A)该电路控制功能相当于一个)该电路控制功能相当于一个“或或”门门(B)当)当S闭合时发光二极管发光。闭合时发光二极管发光。(C)当)当S断开时发光二极管发光。断开时发光
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